C++는 다중 스레딩, 동시성 및 병렬성을 지원하기 위한 강력한 기능을 제공합니다. 이러한 기능은 프로그램의 성능을 향상시키고 여러 작업을 동시에 처리할 수 있게 해줍니다.

동시성과 병렬성의 차이

동시성(Concurrency)은 여러 작업이 동시에 발생하는 것처럼 보이도록 하는 것을 의미합니다. 각 작업은 짧은 시간에 번갈아 가면서 실행될 수 있습니다. 이는 프로그램이 여러 작업을 처리하는 것처럼 보이게 만들어주지만, 실제로 동시에 실행되는 것은 아닙니다.

병렬성(Parallelism)은 작업이 실제로 동시에 실행되는 것을 의미합니다. 다중 프로세서 시스템에서는 각 프로세서가 각자의 작업을 병렬로 실행하여 시간을 단축시킬 수 있습니다.

C++에서의 동시성

C++는 동시성을 달성하기 위해 다양한 기능을 제공합니다. 가장 흔히 사용되는 방법은 스레드를 사용하는 것입니다. std::thread 라이브러리를 사용하여 여러 개의 스레드를 생성하고 동시에 여러 작업을 수행할 수 있습니다.

#include <iostream>
#include <thread>

void someFunction() {
    // 작업 수행
}

int main() {
    std::thread t1(someFunction);
    // 다른 작업 수행
    t1.join();  // 스레드가 완료될 때까지 기다림
    return 0;
}

또한, C++11 이후에는 표준 라이브러리에 std::async와 std::future가 추가되어 비동기 작업을 지원합니다. 이를 사용하여 일부 작업을 비동기적으로 실행하고 결과를 기다릴 수 있습니다.

C++에서의 병렬성

C++11 이후, 표준 라이브러리에는 병렬성을 위한 알고리즘과 컨테이너가 추가되었습니다. std::for_each, std::transform, std::reduce 등의 알고리즘은 병렬 실행을 지원하여 여러 데이터를 동시에 처리할 수 있도록 해줍니다.

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>

int main() {
    std::vector<int> data = {1, 2, 3, 4, 5};

    // 병렬 실행을 통한 데이터 변환
    std::for_each(std::execution::par, data.begin(), data.end(), [](int& x) {
        x *= 2;
    });

    for (int num : data) {
        std::cout << num << " ";
    }
    return 0;
}

이러한 기능들을 사용하여 C++를 활용하면 동시성과 병렬성을 효과적으로 활용하여 더 효율적이고 빠른 프로그램을 개발할 수 있습니다.

결론

C++는 다중 스레딩, 동시성 및 병렬성을 지원하기 위한 다양한 기능을 제공합니다. 적절히 활용한다면 프로그램의 성능을 향상시키고 다양한 작업을 효율적으로 처리할 수 있습니다.

참고 자료